雨水回用方案5.docx
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雨水回用方案5.docx
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雨水回用方案5
雨
水
回
用
方
案
设计单位:
日期:
2011年05月19日
地址:
邮政编码:
215011
一、工程概况及系统工艺总体介绍
1.工程名称:
雨水回用系统工程
2.建设单位:
有限公司
3.建设地点:
4.工程概况及内容:
完成雨水回用系统工艺的设计和设备的优化、制造、运输、装卸、保管、安装、产品保护、调试、试运行、有关行业专管部门验收、培训及售后服务。
该项目占地面积约113000平方米,绿化面积46219.5平方米,项目规划以高品质公寓为主。
本项目初步设计对小区进行综合雨水收集处理,经过处理后达到中水标准后将水提升至绿化喷灌管网;水质符合国家标准《城市污水再生利用城市杂用水水质》GB/T18920-2002的规定和满足《建筑与小区雨水利用工程技术规范》GB50400的要求。
表2城市杂用水水质标准表
(1)
成分
PH
色(度)
嗅
NTU
溶解性总固体mg/L
BOD5(mg/L)
CODcr
(mg/L)
氨氮mg/L
6.0-9.0
≤30
无不快感
10
≤1000
≤15
≤30
≤10
成分
阴离子表面活性剂mg/L
铁mg/L
锰mg/L
溶解氧mg/L
总余氯mg/L
总大肠菌数(个/L)
SS
(mg/L)
≤1.0
≤--
≤--
≥1.0
接触30min后≥1.0,管网末端≥0.2
≤3
≤10
5.系统工艺总体介绍:
初期浑浊径流雨水经过弃流装置后排入下端雨水管网,中后期雨水经过弃流收集至雨水蓄水池。
蓄水池中的雨水经过曝气生物滤罐处理后,出水进入清水池,然后通过供水系统将水质达标的雨水输送至用水点。
在雨量超过蓄水池调节容量时,雨水进水总管上的自动阀门会关闭(详见图纸),多余的雨水经弃流分流装置排入下段雨水管网;同时预留自来水作为备用水源。
6.工艺流程如图所示:
二、雨水回用系统参数分析
2.1雨水的收集途径
雨水的收集途径主要分为以下三类:
(1)路面及其公共区域汇集的雨水
路面上所汇集的雨水有以下特点:
污染多、污染程度大,汇水面较分散,初期雨水水质差。
(2)绿化区域汇集的雨水
绿化区域汇集的雨水,经过绿化的表面沉积、渗滤,泥砂含量少,但是这种雨水会含有较多(绿化)的肥料、(植物腐烂形成的)腐殖质和其它可溶性物质,雨水成分也比较复杂。
(3)屋顶所汇集的雨水
屋顶雨水在三种雨水中水质相对较好,主要含一些固体颗粒(降尘造成)。
且屋顶雨水汇水面较集中,较易收集。
结合项目的实际情况,本方案中对小区雨水进行综合收集。
收集的雨水经净化处理后用于绿化浇灌。
2.2绿化喷灌用水量
按照《建筑给水排水设计规范》(GB50015-2003)表3.1.4规定,绿化浇洒用水定额可按浇洒面积1.0—3.0L/(m2·d)计算。
由于苏州属亚热带湿润性季风海洋性气候,全年雨量充沛,植物配置大部分采用耐旱性强的乡土植物,则最高日浇洒绿地用水定额选为:
3.0L/(m2·d)。
Q=3*46219.5/1000=138.7m3/d。
道路浇洒最高日用水量12.3m3/d
则最高日总用水量为138.7+12.3=151m3/d
2.3雨量分析
苏州市地处中北亚热带过渡区,温暖湿润,四季分明,光照充足,雨量丰沛。
一年中,随着冬、夏季风交替控制,大气环流背景、主要影响的天气系统和天气状况均会发生明显的季节性变化,形成春阴雨、夏潮热、秋干爽、冬湿冷的气候特点。
下表是1961年至1990年上海的月平均降雨量及月平均降雨日数的统计。
气候資料
日期
1月
2月
3月
4月
5月
6月
7月
8月
9月
10月
11月
12月
降雨量(毫米)
1961-1990
39.0
58.8
81.2
102.3
114.5
152.0
128.2
133.0
155.6
60.5
51.2
34.7
降雨日数
1961-1990
6.0
7.4
9.4
10.0
9.6
10.3
8.7
7.6
9.0
5.9
5.1
4.7
注:
由于缺少苏州的气候资料的统计,所以参考上海的统计数据
从上表可以看出雨量集中在4月~9月。
而绿化和路面的浇洒量也是这几个月中较多,所以我们就以这几个月的降雨量分布来确定雨水回用系统的参数。
据以上数据可知,4~9月的常年雨量为785.6mm,降雨日数为55.2天。
从上述资料可以得到4~9月平均3.3天下一场雨,平均每次降雨量为14.2mm。
10~3月的常年雨量为325.4mm,降雨日数为38.5天。
10~3月平均4.7天下一场雨,平均每次降雨量为8.5mm。
2.4雨量收集
1.汇水区域径流系数计算
住区用地面积(m2)
92392.93
径流系数
综合径流系数
室外地面面积(m2)
77113.91
其中绿化面积(m2)
42357.00
下凹绿地、渗水地面
0.15
其中道路面积(m2)
17280.00
混凝土、沥青路面
0.90
其中道路(甬路)面积(m2)
13614.41
块石路面
0.60
其中地面停车位面积(m2)
3862.50
全部采用透水铺装
0.40
屋面面积(m2)
15279.02
1.00
0.51
总径流系数为:
0.51
2.汇水面积计算
根据雨水管网铺设情况,雨水回用系统的汇水面积约为37000m2。
3.常年降雨厚度hy(mm)
查《建筑给水排水设计手册》第二版(上册)(白皮书),P253页图3.7-1<中国年最大24h降雨量均值等值线>得,苏州地区hy为100mm,雨水收集回用系统设计降雨重现期为2年。
4.雨水设计径流总量
根据《建筑给水排水设计手册》第二版(上册),P252页式3.7-1,雨水设计径流总量W应为:
W=10*ψc*hy*F=10*0.51*100*3.7=1887m3
5.初期径流弃流量
屋面初期径流弃流厚度δ采用2-3mm,地面弃流弃流厚度δ采用3-5mm,
根据《建筑给水排水设计手册》第二版(上册),P256页式3.7-2,初期径流弃流量Wi应为:
(初期径流弃流厚度δ采用3mm):
Wi=10*δ*F=10*3*3.7=111m3
6.雨水水池有效容积计算值为W-Wi=1887-111=1776m3
7.根据《建筑给水排水设计手册》第二版(上册),P257页第(7)条,把式3.7-1计算的雨水径流总量与雨水回用系统的最高日用水量进行比较,当最大日用水量不足雨水径流总量的40%时,则雨水蓄存量可减少,按雨水回用系统的日用水量的3倍取值。
而绿化浇灌总用水量(最高日)Wld为151m3,则蓄水池和清水池总有效容积不低于453m3。
根据该项目雨水管网的铺设情况,共设计两套雨水回收利用系统。
每套雨水回收利用系统的蓄水池有效容积约200m3,清水池约50m3,则总有效容积为500m3(大于453m3),满足设计要求。
8雨水净化处理装置的处理水量
按《建筑给水排水设计手册》第二版(上册),P257页式3.7-3确定,
Qy=Wy/T=151/8=19(m3/h),Wy为雨水供应系统的最高日用水量(m3),T为雨水处理设施的日运行时间(h);两套雨水处理设施的总处理能力为19(m3/h);设计每套设施的处理能力为10(m3/h),则总处理能力20(m3/h),满足设计要求。
三、系统组成单元说明
苏特“ST-10”雨水回用系统的特点、优势和技术要点从以下各个单元依次介绍:
3.1雨水弃流系统
雨水弃流系统包括:
弃流装置、弃流装置控制柜几个单元构成(详见附件图纸)
电动阀和计量装置设在室外,控制箱集中设置在室内,具有自动切换雨水弃流管道和收集管道的功能并具有控制和调节弃流间隔时间的功能。
3.2雨水蓄水池
雨水蓄水池总有效容积不低于400m3,雨水蓄水池中的雨水在池中的停留时间较长,保守估计有3天的时间,如果不采取任何措施,长期下来水体会恶化,产生臭气,而导致这种现象的原因是因为水体缺氧,厌氧微生物大量繁殖;为了解决这一问题,在雨水蓄水池中设置曝气系统,从而保证了雨水蓄水池的水体水质。
雨水蓄水池设置在室外地下,蓄水池的人孔设置防止人员落入水中的双层井盖。
蓄水池的水位受液位控制:
蓄水池内设液位计(4个控制点),当水位到高液位时,通过PLC控制关闭进入蓄水池管道上的电动阀,停止雨水进入蓄水池,多余的雨水通过弃流装置流入下游雨水管网。
设置在室外地下的雨水蓄水池通过弃流装置与雨水管网联通,不会出现蓄水池溢流满水。
(当蓄水池水位高于进水管时,雨水会通过重力流入下游雨水管网)
3.3生物滤罐系统
生物滤罐系统是雨水处理系统的主要处理单元,用来去除水体中的SS和微生物、COD等,使出水水质达到《城市污水再生利用城市杂用水水质》(GB/T18920-2002)的标准回用水标准。
3.4清水池
清水池总有效容积为100m3,雨水经生物滤罐处理后在管道内定量添加消毒剂(NaClO溶液),使雨水能在清水池中长时间保存。
3.5恒压供水系统
恒压供水系统,有两台高压泵(一用一备)、变频控制系统和恒压隔膜罐组成,此系统能提供恒定压力的出水(最大扬程可达50m),以及采用变频系统能够最大程度上减少能量的浪费,达到节能的目的。
在供水管道上设置射流器,定量吸入消毒剂(NaClO溶液),从而保证供水管路上的余氯指标。
四、经济分析
4.1设备投资(单位:
RMB.万元)
每套苏特“ST-10”雨水回用系统23万元,两套共46万元。
注:
以上费用不包括土建费用以及总包配合费用;
4.2运行费用
用电负荷统计表
序号
设备名称
规格型号
数量
装机功率(KW)
运行功率(KW)
1
雨水处理系统
ST-10
1套
11.5
2.0
2
绿化喷灌系统
ST-10
1套
6
3
苏特“ST-10”雨水回用系统总装机功率为:
17.5KW
1.雨水处理系统
雨水处理系统装机功率为11.5KW,运行功率为2.0KW。
条件:
电费按照1.0元/度电计,处理系统运行功率2.0KW,则每小时电费2.0×1.0=2.0元;
每小时处理雨水量为10m3;
即处理一吨雨水的成本为2.0÷10=0.2元/吨。
2.绿化供水系统
绿化供水系统装机功率为:
6KW,运行功率为3KW。
条件:
电费按照1.0元/度电计,处理系统运行功率3KW,则每小时电费3×1.0=3元;
每小时绿化供水量为10.0m3;
即处理一吨雨水的成本为3÷10.0=0.3元/吨。
所以每吨雨水回用的总运行费用为:
0.2+0.3=0.5元/吨
4.3回用价值
根据《建筑与小区雨水利用工程技术规范》中“附录全国各大城市降雨量资料”(苏州参照上海地区)上海地区年均降雨量为1164.5mm,总收集回用雨水量按总降雨量的90%计算,即每年回用雨水量为:
W=10*ψc*hy*F*0.9=10*0.51*1164.5*3.7*0.9=19777m3
按自来水3.1元/m3计算,扣除0.5元/m3的运行费用,则每年雨水回收价值为19777*(3.1-0.5)=51420元/年
设备总造价为46万,每年雨水回收价值为51420元,则9年可回收设备投资成本。
五安全及监控措施
1、供水系统保障水量安全措施:
(1)雨水供水管道与生活饮用水管道分开设置;
(2)采用市政自来水向清水池补水,补水管出水口高于清水池内溢流水位,其间距大于2.5倍补水管管径,严禁采用淹没式浮球阀补水
2、安全防护及监控措施:
(1)雨水供水管上不得装设水龙头,并采取如下防止误接、误用、误饮的措施:
①供水管外壁涂绿色或标识;②当设取水口时,应设锁具或专门开启工具;③水池(箱)、阀门、水表、给水栓、取水口均应有明显的“雨水”标识;
(2)对雨水出水常用控制指标实现现场监测。
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